專利名稱：生產(chǎn)基于異氰酸酯基泡沫的復(fù)合部件的方法
生產(chǎn)基于異氰酸酯基泡沬的復(fù)合部件的方法本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)由至少一個(gè)外層和形成泡沫的反應(yīng)混合物制成的復(fù)合部件 的方法，所述混合物通過至少一個(gè)有開口的固定管而涂敷在下外層上。目前，復(fù)合部件——具體而言，由金屬外層和異氰酸酯基泡沫(主要為聚氨酯 (PU)沫或聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫)形成的核心所構(gòu)成的復(fù)合部件——的生產(chǎn)已廣泛應(yīng)用 在連續(xù)工作雙帶系統(tǒng)中，這些部件通常被稱為夾層式部件。除用于冷藏絕緣的夾層式部件 以外，用于很多建筑物的立面設(shè)計(jì)的部件變得越來越重要。此處所用的外層不僅包括具有 涂層的鋼板，而且包括不銹鋼板、銅板或鋁板。特別是對于立面部件，泡沫和外層之間的邊 界的表面結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的。由于多種原因，在所述夾層式部件的生產(chǎn)過程中，有害的空氣 包含物——稱為空泡——經(jīng)常出現(xiàn)在下外層和所述異氰酸酯基泡沫之間。在所述立面部件 的應(yīng)用中，尤其是當(dāng)溫度明顯變化以及當(dāng)所述外層底色為暗色時(shí)，這些金屬板和泡沫之間 的空氣包含物可導(dǎo)致金屬板突起并使立面不美觀。此外，所述絕緣泡沫和所述下外層之間的粘性也會(huì)降低。通過拉力試驗(yàn)測得，通 常，夾層式部件中下外層的粘性最差。此外，在通常使用夾層式部件生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)中金屬板底 側(cè)是所述立面的外側(cè)，因此會(huì)暴露在極端條件例如溫度和空吸作用下。因此其比所述夾層 式部件的上層一側(cè)經(jīng)受的壓力更大，因此泡沫可能與金屬板分離，這同樣也導(dǎo)致突起。因此需要找到一種可持續(xù)減少或完全避免在所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫的表面上 形成空泡、并且即使在生產(chǎn)過程處于不利外部條件下時(shí)也能起作用的方法。所述方法應(yīng)能 夠連續(xù)或分批式進(jìn)行。分批式運(yùn)行可例如在雙帶系統(tǒng)的啟動(dòng)期間使用，并可用于通過分批 式工作的壓力生產(chǎn)的復(fù)合部件中。當(dāng)使用雙帶系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行。在現(xiàn)有技術(shù)的雙帶方法中，所述反應(yīng)混合物使用高壓或低壓技術(shù)通過機(jī)械手段制 備，并通過振動(dòng)耙涂敷器涂敷于所述下外層。此處，該耙在所述帶的運(yùn)行方向上是靜止的， 并在所述部件的寬度方向上振動(dòng)。此方法的缺點(diǎn)是，在必須的雙重涂覆中，要在已涂敷的反 應(yīng)混合物上再涂敷新的材料，以致存在具有不同反應(yīng)狀態(tài)的混合物。這種混合物會(huì)導(dǎo)致由 此得到的泡沫表面升高不均勻，并因此在引入上外層時(shí)會(huì)引入空氣。當(dāng)所述反應(yīng)混合物的 涂敷和所述泡沫反應(yīng)開始之間的時(shí)間越短時(shí)，此缺點(diǎn)會(huì)更加顯著。連續(xù)運(yùn)行的雙帶的速度 受到混合頭的最大可能振動(dòng)速度所限制。另一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)振動(dòng)量增加時(shí)，涂敷在邊緣區(qū)域 的反應(yīng)混合物的量加大，而涂敷在外層中間區(qū)域的反應(yīng)混合物的量減少。在替代的高速方法中，通過多頭涂敷器將所述反應(yīng)混合物涂敷在下外層上，這樣 也會(huì)在所述反應(yīng)混合物中引入氣泡并同樣不能獲得沒有空泡的表面。此外，在此涂敷方法 中，所述反應(yīng)混合物必須側(cè)向流過較大的區(qū)域，從而在從所述多頭涂敷器流出的各細(xì)流匯 聚之前，在下外層和上外層——尤其是最外面的區(qū)域——產(chǎn)生較大的空泡區(qū)。此外，通?？?在從所述多頭涂敷器流出的細(xì)流匯聚的區(qū)域中，觀察到泡沫中的溝槽或者至少觀察到泡沫 中的缺損。為消除這些缺點(diǎn)，DE 197 41 523提出，在將用于形成硬質(zhì)泡沫的液體反應(yīng)混合物 涂敷到所述外層后，將空氣吹到仍可流動(dòng)的泡沫混合物上。此意圖是為了使所述反應(yīng)混合 物的表面平滑并減少內(nèi)含氣泡的數(shù)量。此方法的一個(gè)缺點(diǎn)是供給空氣意味著該方法需要額外步驟。此外，所吹的空氣可產(chǎn)生所述反應(yīng)混合物的積累，這些同樣會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的表面。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是找到將異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫——尤其是PU或PIR體系—— 的反應(yīng)混合物涂敷到水平金屬板或另一連續(xù)水平移動(dòng)的柔性或剛性外層上的方法，正如通 過連續(xù)運(yùn)行的雙帶生產(chǎn)夾層式部件的一般方法。本發(fā)明旨在使所述下外層上的泡沫的表面 結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有技術(shù)有所改進(jìn)，尤其是避免空泡。此外，所述方法還意圖在外層和硬質(zhì)泡沫之 間獲得更好的粘合。本發(fā)明特別旨在使所涂敷泡沫的表面均勻。所述方法旨在特別適于快 速啟動(dòng)的系統(tǒng)，此處應(yīng)避免多頭涂敷器和振動(dòng)耙涂敷器的上述缺點(diǎn)。令人意外的是，本發(fā)明的目標(biāo)可如下實(shí)現(xiàn)所述反應(yīng)混合物借助至少一個(gè)具有穿 孔并且位置與所述外層b)平行并與其運(yùn)動(dòng)方向成直角的固定管C)——下文也稱為耙涂敷 器——被涂敷到所述下外層b)上。因此，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)由至少一個(gè)外層b)和一種異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a) 組成的復(fù)合物的方法，其中所述外層b)連續(xù)運(yùn)動(dòng)并且所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始 材料被涂敷在所述外層b)上，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料的涂敷借 助至少一個(gè)具有開口 f)并且相對于所述外層b)而言位置與所述外層的平面平行并與外層 運(yùn)動(dòng)方向成直角的固定管c)實(shí)現(xiàn)。術(shù)語孔洞和穿孔在下文中可作為同義詞使用。本發(fā)明還提供一種將液體反應(yīng)混合物涂敷到外層b)上的裝置，其中所述外層b) 連續(xù)運(yùn)動(dòng)并且所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料被涂敷在所述外層b)上，其中將所 述液體反應(yīng)混合物涂敷到所述外層b)上借助于至少兩個(gè)彼此相鄰排列的固定管c)實(shí)現(xiàn)， 所述管c)具有開口 f)并且位置與所述外層的平面平行并與所述外層b)的運(yùn)動(dòng)方向成直在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，至少兩個(gè)具有開口 f)的管C)具體地被排列成 形成一條直線。優(yōu)選地使用2到4個(gè)管c)，特別優(yōu)選地使用2-3個(gè)，尤其是使用2個(gè)管c)。如所述的，本發(fā)明的耙涂敷器為管形，在底部有孔洞，其分布在整個(gè)長度上，所述 反應(yīng)混合物的進(jìn)料口位于所述管C)的一個(gè)末端或者優(yōu)選地位于其中部。如果使用多個(gè)管 C)，則優(yōu)選地對于所有的管C)都采用相同的進(jìn)料方式。所述管C)的長度，或者彼此相鄰排列的管C)的長度可與所述外層b)的寬度相 同。優(yōu)選地，所述管c)的長度小于所述外層b)的寬度，以確保不會(huì)部分地將所述反應(yīng)混合 物涂敷到所述外層b)的旁邊。此處所述耙涂敷器設(shè)置在位于所述外層b)上方的中部。所 述耙涂敷器優(yōu)選地覆蓋所述外層b)寬度的至少70%。如果所述外層b)的寬度為1. 20m—— 該寬度為夾層式部件的常見寬度——那么每一側(cè)不被所述耙涂敷器覆蓋的寬度為25cm。優(yōu) 選地，所述耙涂敷器或者彼此相鄰排列的耙涂敷器覆蓋所述外層b)寬度的至少70%，特別 優(yōu)選地覆蓋至少80 %，尤其是覆蓋至少95 %。所述耙相對所述下外層b)的高度通常為5-30cm，優(yōu)選地為10-30cm，尤其是 15-25cm。沿所述耙的開口 f)的數(shù)量——根據(jù)耙的長度——為至少2，優(yōu)選地為至少6，特別 優(yōu)選地為10-50，尤其是20-40?？锥吹臄?shù)量優(yōu)選地為偶數(shù)。所述開口 f)的直徑為0. 5-10mm，優(yōu)選的為1. 0_4mm。開口 f)之間的距離優(yōu)選 5-200mm，特別優(yōu)選5-60mm，尤其是10-30mm。優(yōu)選地，此距離以及所述直徑在所述管c)的
5整個(gè)長度上都相同。所述管c)的內(nèi)徑為0. 2-5cm，優(yōu)選0. 3-2. 5cm，尤其是0. 2_2cm。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述開口 f)的長度在所述管c)的整個(gè)長度上不 相同。所述開口 f)的長度是指所述混合物a)從所述管c)的內(nèi)部至管c)的出口所必須經(jīng) 過的距離。多種方法可用于此目的。一方面，所述管c)的內(nèi)直徑可改變。這不是優(yōu)選的， 因?yàn)榇祟惤M件難以生產(chǎn)和清潔。優(yōu)選地，以一種能按照需要改變所述穿孔的長度的方式在所述管C)的底部設(shè)置 一個(gè)金屬部件，從而改變所述開口 f)的長度。此方法實(shí)際上改變了所述管c)的壁厚。所述 孔洞的長度——從所述異氰酸酯硬質(zhì)泡沫a)的起始材料的進(jìn)料點(diǎn)到末端的方向來看—— 不是線性減小的，而是指數(shù)減小的。通常所述開口 f)如下延伸即其長度沿從所述混合物 a)的進(jìn)料口到管c)末端的方向下降。這意味著如果所述混合物a)在所述管c)的中部給 料，那么所述開口 f)的長度沿著向兩端的方向下降。如果所述混合物a)在所述管c)的邊 緣給料，那么所述開口 f)的長度沿從進(jìn)料端到另一端的方向下降。此處所述開口 f)的長度優(yōu)選地選擇成對于每個(gè)管C)，從邊緣到中部的開口 f)的 長度的比例為1. 1-10。所述比例特別優(yōu)選2. 5-10，尤其是5-10。如果使用多個(gè)管C)，那么所有管C)的開口 f)的長度的變化都設(shè)計(jì)成相同的。每個(gè)具有開口 f)的管c)與用于混合所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材 料的組分的混合設(shè)備相連。這通常通過位于它們之間的進(jìn)料器d)和e)來實(shí)現(xiàn)。此進(jìn)料器 的設(shè)計(jì)為管；如果使用多個(gè)管c)，那么每個(gè)管都與所述進(jìn)料器相連。這可通過使用一種這 樣的管來實(shí)現(xiàn)，由該管再次設(shè)有連接管，這些連接管通往管c)。

圖1示出了使用兩個(gè)管c) 的這種裝置。所述進(jìn)料器d)的直徑優(yōu)選地是固定不變的。優(yōu)選4-30mm，特別優(yōu)選6_22mm。本發(fā)明的方法適于任何異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫，例如聚氨酯(PU)泡沫以及具有氨 基甲酸乙酯基團(tuán)和異氰酸酯基團(tuán)的泡沫，下文也稱為PU/PIR泡沫或只稱為PIR泡沫。對于 由本發(fā)明方法生產(chǎn)的復(fù)合物的許多應(yīng)用，優(yōu)選使用PIR泡沫作為異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)。本發(fā)明方法優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成使涂敷到所述外層b)的所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a) 的液體起始材料的量為2-lOOkg/min，優(yōu)選8-60kg/min。所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料的粘度優(yōu)選為在25°C下為 50-2000mPa * s，特別優(yōu)選地為 IOO-IOOOmPa * s。本發(fā)明方法特別適于體系的乳白時(shí)間短的泡沫。用于本發(fā)明方法的體系的乳白 時(shí)間優(yōu)選少于15s，優(yōu)選少于12s，特別優(yōu)選少于10s，尤其少于8s，而所述體系的凝固時(shí)間 (Abbindezeit)為20_60s。乳白時(shí)間是多元醇組分和異氰酸酯組分的混合與氨基甲酸乙酯 反應(yīng)的起始之間的時(shí)間。所述凝固時(shí)間為從泡沫的起始組分的混合到反應(yīng)產(chǎn)物變得不可流 動(dòng)時(shí)的時(shí)間。所述凝固時(shí)間根據(jù)所生產(chǎn)部件的厚度以及雙帶速度適當(dāng)調(diào)整。在本發(fā)明方法的一個(gè)具體實(shí)施方案中，可將助粘劑用于所述外層b)和所述異氰 酸酯基硬質(zhì)泡沫a)之間。所用的助粘劑可包括現(xiàn)有技術(shù)已知的助粘劑。具體而言，可使用 聚氨酯，此處可使用活性單組分體系或活性雙組分體系。在具有穿孔的管C)的前方按照所述外層b)的運(yùn)動(dòng)方向涂敷所述助粘劑。此處涂 敷所述助粘劑與涂敷所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始組分之間的距離被選擇成使所述助粘劑在涂敷所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始組分之前不會(huì)完全完成其反應(yīng)。所述助粘劑可以以已知的方法例如噴霧而涂敷在所述外層b)。優(yōu)選地，通過轉(zhuǎn) 動(dòng)的平盤將所述助粘劑涂敷在所述外層b)上，所述平盤水平放置或與水平方向有最多至 15°的微小偏差，并且優(yōu)選地與所述外層b)平行。所述盤可為——在最簡單的情況下—— 圓形，或橢圓形，并且是平的。盤優(yōu)選被設(shè)計(jì)為鋸齒形或星形，此處所述星形的尖端可向上 彎曲。所述盤可為完全平的，或者可在邊緣向上修圓或彎邊。優(yōu)選地，使用邊緣向上修圓 或彎邊的盤?？锥次挥谒鰪澾吿帲瑥亩_保所述助粘劑的流出。所述孔洞的直徑和數(shù)量 可互相協(xié)調(diào)，從而使所述助粘劑以細(xì)分散形式盡可能均勻地涂敷到位于下部的外層b)上， 并且使用于所述盤的所有材料都能流出，并且使所述盤的維護(hù)費(fèi)用最小。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述盤的設(shè)計(jì)為階梯式。此處所述階梯被設(shè)置為從其轉(zhuǎn)動(dòng)軸 向外上升的?？稍诒P的一個(gè)階梯到相鄰階梯的過渡處安置孔洞，從而使一部分助粘劑可在 這些階梯過渡處流到所述下外層b)上。這種以階梯方式設(shè)計(jì)的盤使所述助粘劑特別均勻 地涂敷到位于其下方的外層b)上。所述助粘劑以距旋轉(zhuǎn)軸盡可能小的距離涂敷在所述盤 上。令人意外的是，已發(fā)現(xiàn)，如果平行于生產(chǎn)方向的助粘劑的涂敷點(diǎn)恰好位于轉(zhuǎn)動(dòng)軸之前或 之后，與生產(chǎn)方向平行，那么所述助粘劑就會(huì)特別均勻地分布在所述下外層b)上。根據(jù)所述外層b)的寬度，所述盤的直徑基于長方向?yàn)?.05-0. 3m，優(yōu)選 0. 1-0. 25m,特別優(yōu)選0. 12-0. 22m。盤安置在待潤濕外層b)上方的高0. 02-0. 2m,優(yōu)選 0. 03-0. 18m，特別優(yōu)選 0. 03-0. 15m 處?？墒褂镁哂?-4個(gè)，優(yōu)選2-3個(gè)，特別優(yōu)選2個(gè)階梯的盤。這種助粘劑涂敷裝置在例如WO 2006/029786中有所描述。本發(fā)明的方法和所描述的裝置特別適于使用物理發(fā)泡劑尤其是戊烷類的體系。此 外，本發(fā)明方法優(yōu)選地用于制備具有剛性外層的復(fù)合部件。所用的外層b)可包括柔性或剛性的——優(yōu)選剛性的——外層，例如石膏板、玻璃 瓦、鋁箔、鋁板、銅板或鋼板，優(yōu)選鋁箔或者鋁板或鋼板，特別優(yōu)選鋼板。所述鋼板可有涂層 或無涂層。所述鋼板可進(jìn)行預(yù)處理，例如使用電暈處理、電弧處理、等離子體處理或其他常 規(guī)方法。所述外層b)優(yōu)選地以l-60m/min，優(yōu)選2_150m/min，特別優(yōu)選2. 5-30m/min,尤其 是以2.5-20m/min勻速傳送。此處所述外層b)至少從所述發(fā)泡體系b)的涂敷之后——優(yōu) 選地在從所述助粘劑的涂敷開始的整個(gè)期間——是水平的。在本發(fā)明的方法中，當(dāng)使用板和箔作為外層時(shí)，將所述外層由卷中依次地展開、如 果合適進(jìn)行成型、加熱，并且如果合適進(jìn)行預(yù)處理，以使聚氨酯泡沫涂敷更容易，任選地涂 敷助粘劑，通過本發(fā)明的靜止耙涂敷所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料，并在所述雙 帶系統(tǒng)中硬化，并且最后切成所需的長度。用于本發(fā)明方法的異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)以常規(guī)和已知的方式經(jīng)由多異氰酸酯 與具有至少兩個(gè)與異氰酸酯基團(tuán)有反應(yīng)活性的氫原子的化合物在發(fā)泡劑、催化劑、常規(guī)助 劑和/或添加劑的存在下反應(yīng)而生產(chǎn)。所用的起始材料的具體內(nèi)容如下?？捎玫挠袡C(jī)多異氰酸酯為任何已知的有機(jī)二異氰酸酯和多異氰酸酯，優(yōu)選芳香族 多官能異氰酸酯。
可提及的具體實(shí)例為甲苯-2，4-和2，6-二異氰酸酯(TDI)及相應(yīng)的異構(gòu)體混合 物，二苯基甲烷-4，4’-、2，4’_和2，2’_ 二異氰酸酯(MDI)及相應(yīng)的異構(gòu)體混合物，由二苯 基甲烷_4，4’ -和2，4’ - 二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯構(gòu)成的混合物，由二苯基 甲烷_4，4’ _、2，4’ -和2，2’ - 二異氰酸酯與多苯基多亞甲基多異氰酸酯(粗MDI)構(gòu)成的 混合物以及由粗MDI與甲苯二異氰酸酯構(gòu)成的混合物。所述有機(jī)二異氰酸酯和多異氰酸酯 可單獨(dú)或以混合物的形式使用。被稱為改性多官能異氰酸酯類物質(zhì)也經(jīng)常使用，它們是通過有機(jī)二異氰酸酯和/ 或多異氰酸酯的化學(xué)反應(yīng)獲得的產(chǎn)物。例如，可提及含有異氰酸酯二聚體基團(tuán)、氨基甲酸酯 基團(tuán)、異氰脲酸酯基團(tuán)、碳二亞胺基團(tuán)、脲基甲酸酯基團(tuán)和/或氨基甲酸乙酯基團(tuán)的二異氰 酸酯和/或多異氰酸酯。如果合適，所述改性的多異氰酸酯可相互混合，或與未改性的有機(jī) 多異氰酸酯如二苯基甲烷_2，4’ -或4，4’ - 二異氰酸酯、粗MDI或甲苯-2，4-和2，6- 二異 氰酸酯混合。此處還可使用多官能異氰酸酯與多官能多元醇的反應(yīng)產(chǎn)物，或者它們與其他二異 氰酸酯和多異氰酸酯的混合物。已證明特別成功的有機(jī)多異氰酸酯為粗MDI，尤其是NCO含量為29_33wt %并且在 25°C下的粘度為150-1000mPas的粗MDI?？捎玫木哂兄辽賰蓚€(gè)對異氰酸酯基團(tuán)有反應(yīng)活性的氫原子的化合物是帶有至少 兩個(gè)的反應(yīng)活性基團(tuán)的化合物，尤其是OH數(shù)量為25-800mgK0H/g的聚醚醇和/或聚酯醇， 所述反應(yīng)活性基團(tuán)選自O(shè)H基團(tuán)、SH基團(tuán)、NH基團(tuán)、NH2基團(tuán)和酸性CH基團(tuán)，優(yōu)選OH基團(tuán)。所用的聚酯醇主要是通過具有2-12個(gè)(優(yōu)選2-6個(gè))碳原子的多羥基多元醇 (優(yōu)選二醇)與具有2-12個(gè)碳原子的多元羧酸——例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬 二酸、癸二酸、十碳二羧酸、馬來酸、富馬酸或者優(yōu)選地，鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲 酸，或異構(gòu)的萘二羧酸——的縮合而制備的。所用的大多數(shù)聚酯醇的官能度為1. 5-4。具體使用的聚醚多元醇是通過已知方法制備的那些，例如通過在催化劑——優(yōu)選 堿金屬氫氧化物或雙金屬氰化物催化劑(DMC催化劑)——的存在下，環(huán)氧烷烴通過陰離子 聚合作用聚合到H-官能起始物質(zhì)上而制備的那些。所用的環(huán)氧烷烴主要為環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷，但也可為四氫呋喃、各種環(huán)氧丁烷或 氧化苯乙烯，優(yōu)選純1，2_環(huán)氧丙烷。所述環(huán)氧烷烴可單獨(dú)、以交替相繼的形式或以混合物 的形式使用。具體使用的起始物質(zhì)為在分子中具有至少2個(gè)，優(yōu)選2-8個(gè)羥基或具有至少2個(gè) 伯胺基的化合物。所用的在分子中具有至少2個(gè)，優(yōu)選2-8個(gè)羥基的起始物質(zhì)優(yōu)選三羥甲基丙烷，甘 油，季戊四醇，糖類化合物例如葡萄糖、山梨糖醇、甘露醇和蔗糖，多元酚類，甲階酚醛樹脂 例如由苯酚和甲醛形成的低聚縮合物以及由苯酚、甲醛和以及二烷醇胺構(gòu)成的Marmich縮 合物，以及三聚氰胺。所用的在分子中具有至少兩個(gè)伯胺基的起始物質(zhì)優(yōu)選二胺和/或多胺，例如苯二 胺、2，3-、2，4-、3，4_和2,6-甲苯二胺、4，4’ _、2，4，-、和2，2’ - 二氨基二苯基甲烷，以及脂
肪族二胺和多胺例如乙二胺。
8
所述聚醚多元醇的優(yōu)選的官能度為2-8，它們優(yōu)選的羥基值為25-800mg KOH/g,尤 其是 150-570mg KOH/g。其他具有至少兩個(gè)對異氰酸酯有反應(yīng)活性的氫原子的化合物為——如果合 適——可共同使用的交聯(lián)劑和增鏈劑。加入二官能增鏈劑、三官能或更高官能度的交聯(lián)劑， 或者——如果合適——這些化合物的混合物，可證明對機(jī)械性質(zhì)的改善有利。優(yōu)選使用的 增鏈劑和/或交聯(lián)劑為烷醇胺，尤其是分子量小于400、優(yōu)選60-300的二元醇和/或三元增鏈劑、交聯(lián)劑或它們的混合物的有利使用量為基于所述多元醇組分的1-20重 量％，優(yōu)選2-5重量％。所述硬質(zhì)泡沫通常是在發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑和空孔穩(wěn)定劑，以及——如果必 要——其他助劑和/或添加劑的存在下生成的?？捎玫陌l(fā)泡劑為化學(xué)發(fā)泡劑，例如水和/或甲酸，它們與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)分別 消除二氧化碳，或者二氧化碳和一氧化碳。稱作物理發(fā)泡劑的化合物優(yōu)選地還可與水結(jié)合 使用或者優(yōu)選地替代水。這些物質(zhì)是對所述起始組分呈惰性的化合物，大多數(shù)在室溫下為 液體，并在氨基甲酸乙酯反應(yīng)的條件下蒸發(fā)。這些化合物的沸點(diǎn)優(yōu)選地低于50°C。在室溫 下為氣體并在壓力下可進(jìn)入或溶解于所述起始組分的化合物，例如二氧化碳、低沸點(diǎn)烷烴 和氟代烷，也屬于所述物理發(fā)泡劑。所述發(fā)泡劑主要選自甲酸、烷烴和/或具有至少4個(gè)碳原子的環(huán)烷烴、二烷基醚、 酯、酮、縮醛、具有1-8個(gè)碳原子的氟代烷，以及在烷基上具有1-3個(gè)碳原子的四烷基硅烷尤 其是四甲基硅烷?？商峒暗膶?shí)例為丙烷、正丁烷、異丁烷、環(huán)丁烷、正戊烷、異戊烷、環(huán)戊烷、環(huán)己烷、 二甲醚、甲乙醚、甲丁醚、甲酸甲酯、丙酮，以及可在對流層降解并因此不破換臭氧層的氟代 烷，例如三氟甲烷、二氟甲烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，3，3-五氟丙烷、1，1，1，2-四氟 乙烷、二氟乙烷和七氟丙烷。所述物理發(fā)泡劑可單獨(dú)或以相互間任意所需組合的形式使用。由甲酸、水和戊烷組成的混合物作為發(fā)泡劑混合物是特別優(yōu)選的。所述發(fā)泡劑組分的常用量，基于多元醇、發(fā)泡劑、催化劑體系、以及任何泡沫穩(wěn)定 劑、阻燃劑和其他添加劑的總重量計(jì)，為1-45重量％，優(yōu)選1-30重量％，特別優(yōu)選1. 5-20 重量％，尤其是2-15重量％。所述聚氨酯泡沫或聚異氰脲酸酯泡沫通常包括阻燃劑。優(yōu)選地使用無溴阻燃劑。 包含磷原子的阻燃劑是特別優(yōu)選的，尤其是磷酸三氯異丙酯、磷酸二乙基乙酯、磷酸三乙酯 和/或磷酸二苯甲苯酯。所用的催化劑具體地包括顯著加快異氰酸酯基團(tuán)與對異氰酸酯基團(tuán)有活性的基 團(tuán)的反應(yīng)的化合物。這些催化劑的實(shí)例為堿性胺，例如脂族仲胺、咪唑、脒、以及烷醇胺、路 易斯酸或有機(jī)金屬化合物，尤其是基于錫的機(jī)金屬化合物。也可使用由多種催化劑的混合 物構(gòu)成的催化劑體系。如果要使所述硬質(zhì)泡沫含有異氰脲酸酯基團(tuán)，那么需要特別的催化劑。常用的異 氰脲酸酯催化劑為金屬羧酸鹽，尤其是乙酸鉀及其溶液。所述催化劑可根據(jù)需要單獨(dú)地或 以相互間任意混合物的形式使用?？捎玫闹鷦┖?或添加劑為可實(shí)現(xiàn)此目的本身已知的物質(zhì)，例如表面活性劑、泡沫穩(wěn)定劑、空孔調(diào)節(jié)劑、填充劑、顏料、染料、抗氧化劑、水解穩(wěn)定劑、抗靜電劑、真菌抑制劑 和細(xì)菌抑制劑。有關(guān)用于實(shí)施本發(fā)明方法的起始材料、發(fā)泡劑、催化劑以及助劑和/或 添力口劑的更多細(xì)節(jié)見例如 KunststofThandbuch [Plastics Handbook], volume 7， "Polyurethane“ [ "Polyurethanes，，] Carl-Hanser-VerlagMunich,第 1 版，1966,第二版， 1983，和第三版，1993。為生產(chǎn)所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)，多異氰酸酯和具有至少兩個(gè)對異氰酸酯基團(tuán) 有反應(yīng)活性的氫原子的化合物以如下量進(jìn)行反應(yīng)，所述量使所述聚氨酯泡沫的異氰酸酯指 數(shù)為 100-220，優(yōu)選 115-180。對于聚異氰脲酸酯泡沫的生產(chǎn)，也可在該指數(shù)> 180，通常為180-700，優(yōu)選 200-550，特別優(yōu)選250-500，尤其是270-400下操作。所述聚氨酯硬質(zhì)泡沫可借助已知的混合裝置分批或連續(xù)生產(chǎn)。已知的混合裝置可 用于混合所述起始組分。本發(fā)明異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)通常是由兩組分法生產(chǎn)的。在此方法中，具有至少 兩個(gè)對異氰酸酯基團(tuán)有反應(yīng)活性的氫原子的化合物與所述發(fā)泡劑、所述催化劑以及其他助 劑和/或添加劑混合，生成被稱為多元醇組分的物質(zhì)，并且將其與所述多異氰酸酯或者由 多異氰酸酯——如果合適——和發(fā)泡劑構(gòu)成的混合物(也稱為異氰酸酯組分)反應(yīng)。所述起始組分通常在15-35°C，優(yōu)選20_3(TC的溫度下進(jìn)行混合。所述反應(yīng)混合物 可使用高壓或低壓進(jìn)料設(shè)備進(jìn)行混合。生成的硬質(zhì)泡沫的密度優(yōu)選地為10_400kg/m3，優(yōu)選20_200kg/m3，尤其是 30-100kg/m3。所述復(fù)合部件的厚度通常為5_250mm。圖1示出了使用兩個(gè)管c)的本發(fā)明裝置。下面的實(shí)施例將對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
實(shí)施例A) PU體系的組成多元醇組分(A組分)44份由環(huán)氧丙烷和胺類起始劑組成的官能度為4，羥基值為400mg KOH/g的聚 醚醇1，26份由環(huán)氧丙烷和蔗糖起始劑組成的OH數(shù)為400mg K0H/g的聚醚醇2，5份由環(huán)氧丙烷和三羥甲基丙烷起始劑組成的OH數(shù)為200mgK0H/g的聚醚醇3，20份阻燃劑1 磷酸三氯異丙酯，TCPP2份含硅酮的穩(wěn)定劑2份催化劑1 含胺的PU催化劑1份催化劑2 含胺的發(fā)泡催化劑發(fā)泡劑1 正戊烷發(fā)泡劑2 水發(fā)泡劑3 濃度85 %的甲酸水溶液
異氰酸酯組分(B組分)異氰酸酯LupranatM50 聚MDI (BASF AG)，NC0含量31%，粘度25°C下 500mPas。A組分、B組分和發(fā)泡劑進(jìn)行反應(yīng)的比例滿足使得所述指數(shù)為130并使堆密度 (Rohdichte)達(dá)到 39g/l。B) PIR體系的組成多元醇組分(A組分)66份由鄰苯二甲酸酐、二甘醇和油酸組成的官能度為1. 8，羥基值為200mg KOH/g 的聚酯醇1，30份阻燃劑1 磷酸三氯異丙酯，TCPP1. 5份穩(wěn)定劑1 含硅酮的穩(wěn)定劑1.5份催化劑1 :PIR催化劑，羧酸鹽1份催化劑2 含胺的PU催化劑發(fā)泡劑1:正戊烷發(fā)泡劑2:水發(fā)泡劑3 濃度85%的甲酸水溶液異氰酸酯組分(B組分)異氰酸酯Lupranate M50 聚 MDI (BASF AG)，NCO 含量31 %，粘度25 °C 下 500mPaso所述多元醇組分和所述異氰酸酯組分以及發(fā)泡劑的相互混合比例滿足使得所述 指數(shù)為350并使堆密度達(dá)到43g/l。使用振動(dòng)耙涂敷器和靜止耙涂敷器(由兩個(gè)排列在一行上的等長的管C)組成) 相繼涂敷聚氨酯體系或多異氰酸酯體系a)。所述振動(dòng)耙涂敷器的尺寸為25cmXl. 5cm，其有41個(gè)直徑為1. 6mm的孔洞，孔洞間 距為5mm，并且其以0. 7m/s的速度在1. Om的距離內(nèi)振動(dòng)。所述靜止耙的尺寸為95cmX 15cm,其有24個(gè)直徑為2. 8mm的孔洞，孔洞間距為 40mm。所述兩個(gè)管c)的每一個(gè)上的開口 f)的孔洞的長度沿著從邊緣到中間的方向呈指數(shù) 上升，從3mm直至19_。兩種耙系統(tǒng)的涂覆量都為25. lkg/min。所述金屬外層未經(jīng)電暈處理。所述雙帶的寬度為1. 2m并以5. Om/min勻速前進(jìn)。 板的溫度為37°C，雙帶的溫度分別設(shè)定為40°C (PU)和60°C (PIR)。所述夾層式部件的厚 度為100mm。在所述體系硬化后，鋸下尺寸為100X 100X5mm的試驗(yàn)樣品，并根據(jù)DIN EN ISO 527-1/DIN 53292測定所述泡沫與所述外層的粘合作用。通過光學(xué)方法定量測定表面缺損的頻率。為此，將一個(gè)平面以距離下外層(即在 所述雙帶方法中涂敷了聚氨酯反應(yīng)溶液的外層)Imm的距離置于泡沫樣品中，并去除所述 平面上方的材料。以5°的孔徑角照亮所得到的泡沫表面，計(jì)算將由于表面缺損而被陰影 覆蓋的面積占總表面積的比例。為此，對所照亮的泡沫表面拍照，然后將所述泡沫圖像數(shù)字 化。計(jì)算所述數(shù)字圖像的黑暗區(qū)域的積分面積占所述圖像的總表面積的比例，從而提供表 面缺損的頻率的量度。對所述泡沫再進(jìn)行表面質(zhì)量的定性評價(jià)，從lmX2m的泡沫樣品中去除外層并通過肉眼評價(jià)表面。 將用振動(dòng)耙涂敷器和靜止耙涂敷器進(jìn)行的使用不同硬質(zhì)泡沫體系的不同試驗(yàn)結(jié) 果在表1中進(jìn)行了比較。
表1的結(jié)果表明，通過使用本發(fā)明的靜止耙涂敷器，在與金屬外層接合的邊界上 表面缺損形成的頻率與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著降低，并且所述泡沫的機(jī)械性能以及硬質(zhì)泡沫與外層之間的粘合作用有所改進(jìn)。
權(quán)利要求
一種生產(chǎn)由至少一個(gè)外層b)和異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)組成的復(fù)合物的方法，其中所述外層b)連續(xù)運(yùn)動(dòng)并且所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料被涂敷在所述外層b)上，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)液體起始材料的涂敷借助至少一個(gè)具有開口f)的固定管c)實(shí)現(xiàn)，所述管c)與所述外層的平面平行并與所述外層b)的運(yùn)動(dòng)方向成直角。
2.權(quán)利要求1的方法，其中使用至少兩個(gè)彼此相鄰排列的管c)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中將所述具有開口f)的管c)排列成使它們形成一條直線。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述具有開口f)的管c)在所述外層b)的至少70%的寬 度上延伸，并且在所述外層b)的每個(gè)邊緣都有寬度相同的未被所述管覆蓋的區(qū)域。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述具有開口f)的管c)在所述外層b)的至少80%的寬 度上延伸，并且在所述外層b)的每個(gè)邊緣都有寬度相同的未被所述管覆蓋的區(qū)域。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述具有開口f)的管c)位于所述外層b)上方5-30cm高 度處。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述具有開口f)的管c)的直徑為0. 2-5cm。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述具有開口f)的管c)的內(nèi)徑從該管的中部到末端保持 不變。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述管的設(shè)計(jì)為在所述開口f)已布置好的情形下，管c) 的壁厚在從所述管c)的中部到其末端的方向上減小。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述管的設(shè)計(jì)為在所述開口f)已布置好的情形下，如果 使用多個(gè)管C)，管C)的壁厚被設(shè)計(jì)成在所有管C)中都相同。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述管c)的設(shè)計(jì)為在所述開口f)已布置好的情形下，管 c)的壁厚在從所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料的進(jìn)料點(diǎn)到其末端的方向上減小， 從而使得對于每個(gè)管c)，進(jìn)料點(diǎn)和該管末端之間的開口 f)的長度的比為1. 1-20。
12.權(quán)利要求1的方法，其中，在只使用一個(gè)管c)的情形下，如果所述異氰酸酯基硬質(zhì) 泡沫a)的起始材料從管c)的一側(cè)進(jìn)料，那么所述開口 f)的長度在從外部一側(cè)到另一側(cè)的 方向上減小。
13.權(quán)利要求1的方法，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料從每個(gè)具有 開口 f)的管c)的中部進(jìn)料。
14.權(quán)利要求1的方法，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料在每個(gè)具有 開口 f)的管c)的末端進(jìn)料。
15.權(quán)利要求1的方法，其中所述開口f)的直徑為0. 5-10mm。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述開口f)之間的距離為5-200mm。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述開口f)的直徑在所述管c)的整個(gè)長度上都相同。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述開口f)之間的距離在所述管c)的整個(gè)長度上都相同。
19.權(quán)利要求1的方法，其中所述管c)的開口f)的數(shù)目為偶數(shù)。
20.權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)管c)的開口f)的數(shù)目彡2。
21.權(quán)利要求1的方法，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料組分的混合 發(fā)生在混合設(shè)備中，所述混合設(shè)備通過進(jìn)料器d)和e)連接到所有具有開口 f)的管c)。
22.權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)具有開口f)的管c)都準(zhǔn)確地連接到一個(gè)進(jìn)料器d)。
23.權(quán)利要求1的方法，其中每個(gè)具有開口f)的管c)都與用于混合所述異氰酸酯基硬 質(zhì)泡沫a)的液體起始材料的各成分的混合設(shè)備相連接。
24.權(quán)利要求1的方法，其中所述進(jìn)料器d)的直徑是不變的。
25.權(quán)利要求1的方法，其中所述進(jìn)料器d)的直徑為4-30mm。
26.權(quán)利要求1的方法，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)包含異氰酸酯基團(tuán)。
27.權(quán)利要求1的方法，其中所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料的粘度為在 250CT 50mPa 女 s-2000mPa 女 S。
28.權(quán)利要求1的方法，其中被涂敷在所述外層b)上的所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的 液體起始材料的量為2kg/min-100kg/min。
29.一種將液體反應(yīng)混合物涂敷到外層b)上的裝置，其中所述外層b)連續(xù)運(yùn)動(dòng)并且所 述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料被涂敷在所述外層b)上，其中，借助至少兩個(gè)具有開 口 f)、并且所述外層的平面平行并與所述外層b)的運(yùn)動(dòng)方向成直角的彼此相鄰排列的固 定管c)，將所述液體反應(yīng)混合物涂敷到所述外層b)上。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種生產(chǎn)包含至少一個(gè)外層(b)和異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的復(fù)合物的方法，其中所述外層b)連續(xù)運(yùn)動(dòng)并且所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的起始材料被涂敷在所述外層b)上，其特征在于，借助至少一個(gè)具有開口f)并且連接位置與所述外層的平面平行并與外層運(yùn)動(dòng)方向成直角的固定管c)完成所述異氰酸酯基硬質(zhì)泡沫a)的液體起始材料的涂敷。
文檔編號(hào)B29C47/14GK101903113SQ200880121287
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者B·夏普, L·舍恩, M·托馬斯, P·亨特曼, R·漢西克, R·維里克, R·費(fèi)比賽克 申請人:巴斯夫歐洲公司